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Cos’è
Il biossido di titanio (TiO2, INCI: Titanium Dioxide) è un composto chimico di origine naturale, largamente usato come pigmento bianco in campo industriale.
Viene sfruttato per rendere più bianchi molti prodotti alimentari, oltre a prodotti cosmetici, vernici, inchiostri, plastiche e carta.
L’altissimo indice di rifrazione del biossido di titanio assicura l’ottenimento di un bianco puro, colori brillanti e alta opacità. Quando viene ridotto in nanoparticelle aumenta sia il suo indice di rifrazione che la capacità di diffondere la luce.
Il biossido di titanio si presenta in forma di polvere bianca amorfa. È insolubile in acqua.
Uso negli Alimenti
A causa delle sue proprietà di diffusione della luce, il biossido di titanio viene aggiunto in piccole quantità a determinati alimenti per migliorarne il colore bianco o l’opacità 1, 2.
Gli alimenti che più spesso contengono biossido di titanio includono gomme da masticare, caramelle, pasticcini, cioccolatini, creme per caffè e decorazioni per dolci.
Nella codifica europea degli additivi alimentari, il biossido di titanio può essere indicato con la sigla E171.
Uso nei Cosmetici
Il biossido di titanio è ampiamente utilizzato nei cosmetici, soprattutto nell’ambito del make-up, per conferire al prodotto una colorazione bianca e aumentarne l’opacità.
In cosmesi di solito viene usato sottoforma di nanoparticelle (biossido di nano-titanio), che sono molto più piccole di quelle utilizzate per uso alimentare 3.
Sebbene i cosmetici non siano destinati al consumo, ci sono preoccupazioni che il biossido di titanio applicato sottoforma di nanoparticelle possa essere ingerito (rossetti, dentifrici) o assorbito attraverso la pelle.
Nei prodotti solari, il biossido di titanio viene utilizzato per le sue capacità filtranti, spesso in associazione all’ossido di zinco e ai filtri chimici, con cui lavora in sinergia. È particolarmente utile nella protezione solare in quanto ha un’impressionante resistenza ai raggi UV e aiuta a impedire ai raggi UVA e UVB del sole di danneggiare la pelle.
Tuttavia, poiché è fotosensibile – il che significa che può stimolare la produzione di radicali liberi – di solito è ricoperto di silice o allumina per prevenire potenziali danni cellulari senza ridurre le sue proprietà di protezione dai raggi UV.
Uso nei Prodotti Solari
La polvere di Titanium Dioxide possiede un elevato indice di rifrazione ed è in grado di assorbire, riflettere e disperdere la luce solare. Per questo motivo, il biossido di titanio è uno filtri fisici più utilizzati nei prodotti solari.
Il Titanium Dioxide è in grado di offrire protezione nei confronti sia dei raggi UVA (anche se è meno efficace tra 350 e 400 nm) che degli UVB.
Quando utilizzato come filtro solare, il Biossido di Titanio ha lo svantaggio di lasciare un antiestetico strato bianco sulla pelle. La riduzione del diametro delle particelle fino alle dimensioni di nanoparticelle (< 100 nm) elimina in parte questo problema, mentre vengono conservate le proprietà assorbenti e disperdenti della luce.
Al diminuire delle dimensioni delle particelle aumenta la capacità riflettente nei confronti delle radiazioni UVB (aumento della superficie specifica), mentre si riduce quella nei confronti degli UVA. Al fine di evitare l’agglomerazione delle microparticelle per attrazione elettrostatica, il filtro viene rivestito (allumina, stearati, siliconi) e/o predisperso in un veicolo adatto.
Il rivestimento è utile anche per ridurre l’attività fotocatalitica (ovvero l’innesco di reazioni chimiche che generano radicali liberi dannosi per la pelle) che ha luogo quando il biossido di titanio viene esposto alla luce solare. Tale fenomeno, che ancora deve essere investigato a fondo, è maggiore per la forma in nanoparticelle.
In commercio è disponibile un biossido di titanio contenente piccole percentuali di ioni manganese, che presenta una maggiore efficacia anti-UVA, una minore attività fotocatalitica e una colorazione beige con gradevole effetto uniformante nei confronti della cute.
L’uso nei solari è consentito con un limite massimo di concentrazione pari al 25%.
Il biossido di titanio è considerato un ingrediente sicuro, non irritante e più adatto alle pelli sensibili rispetto ai filtri chimici. Tuttavia, se si desidera utilizzare il biossido titanio in forma micronizzata (certamente migliore in termini di compliance), è consigliabile la scelta di un prodotto rivestito per ridurre il rischio della formazione di radicali liberi per via fotocatalitica. Anche l’uso di antiossidanti nelle formulazioni contenenti Titanium Dioxide in naoparticelle aiuta a prevenire questa reazione.
Fa Male?
Esistono ricerche limitate sugli effetti collaterali del biossido di titanio, che dipendono in gran parte dalla via di accesso 4, 3, 5:
- Consumo orale. Non ci sono effetti collaterali noti.
- Occhi. Il composto può causare lievi irritazioni.
- Pelle. Potrebbe causare lievi irritazioni.
- Inalazione. La respirazione della polvere di biossido di titanio è stata collegata al cancro del polmone negli studi sugli animali.
Sebbene la maggior parte degli studi non mostri effetti dannosi derivanti dal consumo di biossido di titanio come additivo alimentare, sono disponibili pochi studi a lungo termine sull’uomo. Pertanto, sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere meglio il ruolo del biossido di titanio alimentare nella salute umana 6, 7.
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Causa il Cancro?
L’Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (IARC) ha classificato il biossido di titanio come cancerogeno del gruppo 2B, il che significa che è probabilmente cancerogeno per l’uomo; tale classificazione spetta agli agenti che possono essere cancerogeni, ma per i quali non ci sono sufficienti ricerche.
Questa classificazione è stata effettuata sulla base di alcuni studi sugli animali, che hanno scoperto che l’inalazione di polvere di biossido di titanio potrebbe causare lo sviluppo di tumori polmonari. Tuttavia, la IARC ha concluso che i prodotti alimentari contenenti diossido di titanio non presentano questo rischio 8.
Sicurezza del biossido di titanio nei cosmetici
Recentemente sono stati sollevati dubbi sulla sicurezza del Biossido di titanio in forma di nanoparticelle. soprattutto per il rischio che particelle così piccole di minerale possano penetrare attraverso la pelle provocando danni da accumulo nell’organismo.
Ad oggi, studi di approfondimento di questi aspetti sono in corso e in attesa di verifiche.
La ricerca sembra comunque dimostrare che le nanoparticelle di biossido di titanio non passano il primo strato della pelle – lo strato corneo – e non sono cancerogene 3, 5.
Numerosi studi tossicologici hanno inoltre riportato che biossido di titanio in nanoforma provoca effetti avversi di fotosensibilità, che sono principalmente mediati dallo stress ossidativo 9. Quest’ultimo può portare a danno cellulare, effetti genotossici, risposte infiammatorie e modificazioni dei percorsi di segnalazione cellulari. Come abbiamo visto, l’aggiunta di antiossidanti nella formulazione e la schermatura delle nanoparticelle riduce tale rischio.
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